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第一章 绪论
【例1-1】 钻床如图1-6a所示,在载荷P作用下,试确定截面m-m上的内力。 【解】(1)沿m-m 截面假想地将钻床分成两部分。取m-m 截面以上部分进行研究(图1-6b),并以截面的形心O为原点。选取坐标系如图所示。
(2)为保持上部的平衡,m-m 截面上必然有通过点O的内力N和绕点O的力偶矩M。
(3)由平衡条件
∴
【例1-2】 图1-9a所示为一矩形截面薄板受均布力p作用,已知边长=400mm,受力后沿x方向均匀伸长Δ=0.05mm。试求板中a点沿x方向的正应变。
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【解】由于矩形截面薄板沿x方向均匀受力,可认为板内各点沿x方向具有正应力与正应变,且处处相同,所以平均应变即a点沿x方向的正应变。
x方向
【例1-3】 图1-9b所示为一嵌于四连杆机构内的薄方板,b=250mm。若在p 力作用下CD杆下移Δb=0.025,试求薄板中a点的剪应变。
【解】由于薄方板变形受四连杆机构的制约,可认为板中各点均产生剪应变,且处处相同。
第二章 拉伸、压缩与剪切
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【例题2.1】 一等直杆所受外力如图2. 1 (a)所示,试求各段截面上的轴力,并作杆的轴力图。
解:在AB段范围内任一横截面处将杆截开,取左段为脱离体(如图2. 1 (b)所示),假定轴力FN1为拉力(以后轴力都按拉力假设),由平衡方程
?Fx?0,FN1?30?0
得 FN1?30kN
结果为正值,故FN1为拉力。
同理,可求得BC段内任一横截面上的轴力(如图2. 1 (c)所示)为
FN2?30?40?70(kN)
在求CD段内的轴力时,将杆截开后取右段为脱离体(如图2. 1 (d)所示),因为右段杆上包含的外力较少。由平衡方程
?Fx?0,?FN3?30?20?0
得 FN3??30?20??10(kN)
结果为负值,说明FN3为压力。
同理,可得DE段内任一横截面上的轴力FN4为
FN4?20kN
40kN80kN40kNC40kNAF(a)30kNA(a)30kN80kND80kNC20kN30kNE30kND30kNB20kN
(b)30kN(a)(b)30kN30kNA(a)
B20kNEB(c)30kN(b)(c)40kN30kN30kNCFN1DE(d)(c)(d)30kNFN2F(b) 40kNFN340kN
30kNFN2FN3FN4FN3FN220kN30kN20kN
(e)(d)(e)(c)
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20kN30kNFN420kN20kN(f)(e)30kN(f)70kN30kN70kN20kNFN420kN20kN